電容元件收置單元的制作方法
【專利摘要】提供能夠更加合適地提高電容元件之間的傳熱抑制效果的電容元件收置單元。電容元件收置單元10具備：共用封裝件，其將濾波用電容元件14和平滑用電容元件18收置為一體，在濾波用電容元件14與平滑用電容元件18之間在溫度變高的位置設置有狹縫部105；殼體102，其具有用于對DC/DC變壓器16以及變換器20進行冷卻的冷卻流路108；和固定部106，其在狹縫部105中固定共用封裝件104和殼體102。
【專利說明】電容元件收置單元
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電容元件收置單元。
【背景技術】
[0002]混合動力車輛具備電力變換裝置，該電力變換裝置對蓄電裝置的輸出電力進行變換而將電力供給到電動發電機。而且，電力變換裝置具備在變換器的輸入側連接的平滑用電容元件和在DC/DC變壓器的輸入側連接的濾波用電容元件。此處，有時平滑用電容元件與濾波用電容元件之間耐熱溫度不同，在將平滑用電容元件和濾波用電容元件收置于共用的封裝件中的情況下，需要抑制各電容元件之間的傳熱。
[0003]作為與本發明相關的技術，例如，在專利文獻I中公開有如下電力變換單元，該電力變換單元具備=DC-DC變壓器，其被輸入來自直流電源的直流電力，將該輸入的直流電力變換為不同電壓值的直流電力而輸出；變換器，其被輸入來自DC/DC變壓器的直流電力，將該輸入后的直流電力變換為交流而輸出；第一電容兀件，其設置于DC/DC變壓器的輸入側；和第二電容元件，其設置于變換器的輸入側。此處，公開有第一電容元件和第二電容元件收置于共用的封裝件內，為了抑制第一電容元件和第二電容元件之間的傳熱，在第一電容元件與第二電容元件之間設置有狹縫的技術。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2009-44920號公報
【發明內容】
[0007]發明要解決的課題
[0008]根據上述專利文獻1，能夠抑制平滑用電容元件與濾波用電容元件之間的傳熱，但是為了提高傳熱抑制效果就需要將狹縫的寬度設得較大。但是，若將狹縫的寬度設得較大，則共用的封裝件的強度可能會下降。
[0009]本發明的目的為提供一種電容元件收置單元，其能夠更加合適地提高電容元件之間的傳熱抑制效果。
[0010]用于解決課題的技術方案
[0011]本發明涉及的電容元件收置單元，其特征在于，其特征在于，具備:共用封裝件，其收置多個電容元件，在所述多個電容元件之間在溫度變高的位置設置有狹縫部；殼體，其具有用于將在內部所收置的元件冷卻的冷卻部；和固定部，其用于在所述狹縫部將所述共用封裝件固定于所述殼體。
[0012]另外，在本發明涉及的電容元件收置單元中，優選，所述固定部被設置于與所述多個電容元件中的與所述狹縫部相鄰的電容元件的中心部相對應的位置。
[0013]另外，在本發明涉及的電容元件收置單元中，優選，具有連接于所述多個電容元件的匯流條，所述匯流條連接于所述固定部。[0014]另外，在本發明涉及的電容元件收置單元中，優選，所述殼體收置第一電力變換電路和第二電力變換電路，所述多個電容元件具有:連接于所述第一電力變換電路的第一電容元件；和連接于所述第二電力變換電路的第二電容元件。
[0015]發明的效果
[0016]根據上述結構，在多個電容元件之間溫度變高的位置設置有狹縫部，并且在該狹縫部中固定了具有冷卻部的殼體。由此，多個電容元件的熱量經由共用封裝件和固定部放出到殼體。因此，能夠更加合適地提高傳熱抑制效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是示出本發明涉及的實施方式中包括電容元件收置單元的電力變換裝置系統的結構的圖。
[0018]圖2是示出本發明涉及的實施方式中的電容元件收置單元的剖視圖。
[0019]圖3是本發明涉及的實施方式中的共用封裝件和固定部的立體圖。
【具體實施方式】
[0020]以下，在所有的附圖中對于同樣的元件標注同樣的附圖標記，省略重復的說明。另夕卜，在本文中的說明中，根據需要使用之前敘述過的附圖標記。
[0021]圖1是示出包括電容元件收置單元10的電力變換裝置系統8的結構的圖。電力變換裝置系統8具備蓄電裝置12、電動發電機22、電力變換裝置23和控制裝置24。電力變換裝置23具備電容元件收置單元10、濾波用電容元件14、DC/DC變壓器16、平滑用電容元件18和變換器20。此外，以下，作為搭載于所謂混合動力車輛上的裝置，對電力變換裝置系統8進行說明。
[0022]蓄電裝置12是用于將電力供給到電動發電機22的電池。另外，蓄電裝置12是能夠充放電的直流電源，例如，能夠使用鋰離子二次電池，該鋰離子二次電池具有由含碳物質構成的負極、用于使鋰離子移動的電解液和鋰離子能夠可逆地吸收放出的正極活性物質。
[0023]濾波用電容兀件14是設置于DC/DC變壓器16的輸入側的電容兀件。濾波用電容元件14并聯連接于蓄電裝置12。濾波用電容元件14具有對蓄電裝置12在構成DC/DC變壓器16的開關元件的開關工作時產生的電力變動進行抑制的功能。
[0024]DC/DC變壓器16是對蓄電裝置12的輸出電力進行升壓而將其供給到變換器20側的電力變換電路。另外，DC/DC變壓器16對從變換器20側供給的作為再生電力的直流電力進行降壓，而將其作為充電電力供給到蓄電裝置12。
[0025]平滑用電容元件18是設置于變換器20的輸入側的電容元件。平滑用電容元件18具有對正極母線I與負極母線2之間的電力變動進行抑制的功能。此處，正極母線I是連接DC/DC變壓器16和變換器20的正極側端子彼此的電線。負極母線2是連接DC/DC變壓器16和變換器的負極側端子彼此的電線。此外，平滑用電容元件18的耐熱溫度Tl與濾波用電容元件14的耐熱溫度T2不同，例如，其關系為濾波用電容元件14的耐熱溫度T2比平滑用電容元件18的耐熱溫度Tl高。
[0026]變換器20是電力變換電路，該電力變換電路用于在混合動力車輛的牽引運行時將作為DC/DC變壓器16的輸出電力的直流電力變換為交流電力而供給到電動發電機22。另外，變換器20在混合動力車輛的再生時將由電動發電機22發電所得的再生能量即交流電力變換為直流電力而供給到DC/DC變壓器16。
[0027]電動發電機22是構成為分別包括U相線圈、V相線圈和W相線圈的三相交流旋轉電機(負載電路)。另外，在電動發電機22上，經由未圖示的動力分配機構而連接有混合動力車輛的車輪。
[0028]控制裝置24具有控制整個電力變換裝置23的功能。例如，具有進行變換器20以及DC/DC變壓器16所包括的開關元件的開關控制的功能。
[0029]接著，對電容元件收置單元10進行說明。圖2是示出電容元件收置單元10的剖視圖。
[0030]電容元件收置單元10具備殼體102、共用封裝件104和固定部106。另外，殼體102將共用封裝件104和固定部106收置于內部，共用封裝件104通過固定部106而固定于殼體102的內部壁。
[0031]另外，殼體102將DC/DC變壓器16和變換器20收置于內部。此處，殼體102由熱傳導率比共用封裝件104高的金屬等導電材料構成，具有進行收置于內部的DC/DC變壓器16以及變換器20與外部之間的屏蔽的功能。另外，在殼體102中形成有冷卻液(冷卻水)等冷媒流動的冷卻流路108。冷卻流路108是通過流動于其內部的冷卻液來冷卻殼體102的冷卻部。由此，能夠進行被收置于殼體102內的DC/DC變壓器16以及變換器20的冷卻。
[0032]圖3是共用封裝件104和固定部106的立體圖。共用封裝件104將濾波用電容元件14和平滑用電容元件18作為一體而收置且封裝化。此處，濾波用電容元件14包括2個電容元件14a、14b。而且，平滑用電容元件18包括2個電容元件18a、18b。此外，此處，對濾波用電容元件14以及平滑用電容元件18的數量各為2個的情況進行說明，但是也可以是其以外的數量。
[0033]如圖3所示，在共用封裝件104中，相互隔開間隔地收置了電容元件14a、14b和電容元件18a、18b。而且，電容元件14a、14b和電容元件18a、18b通過覆蓋其周圍的灌注樹脂材料來密封。
[0034]此處，若將電容元件14a、14b和電容元件18a、18b收置于I個封裝件內，則熱量容易在這些電容元件之間傳遞。一般來說，要求電容元件在不超過其耐熱溫度的范圍內仍充分地發揮其功能，但是因為在多個電容元件的耐熱溫度不同的情況下，熱量從耐熱溫度高的電容元件向耐熱溫度低的電容元件傳遞，所以耐熱溫度高的電容元件也需要配合耐熱溫度低的電容元件而使用。在該情況下，耐熱溫度高的電容元件不能充分發揮其功能。
[0035]與此相對，如圖3所示，在共用封裝件104中，為了抑制耐熱溫度不同的電容元件14b與電容元件18a之間的傳熱而形成有狹縫部105。狹縫部105在共用封裝件104中在溫度變高的部分形成于耐熱溫度不同的電容元件14b與電容元件18a之間。而且，通過此狹縫部105，抑制了電容元件14b與電容元件18a之間的傳熱。由此，能夠將耐熱溫度高的電容元件14b在熱這方面與耐熱溫度低的電容元件18a分離，抑制了從電容元件14b向電容元件18a傳熱。
[0036]另外，構成濾波用電容元件14的2個電容元件14a、14b的正極彼此以及負極彼此分別通過匯流條141和匯流條142而連接。具體而言，匯流條141連接電容元件14a、14b的正極彼此。匯流條142連接電容元件14a、14b的負極彼此。而且，匯流條141的端部相對于固定部106的導電部106a連接。
[0037]另外，構成平滑用電容元件18的2個電容元件18a、18b的正極彼此以及負極彼此分別通過匯流條181和匯流條182而連接。具體而言，匯流條181連接電容元件18a、18b的正極彼此。匯流條182連接電容元件18a、18b的負極彼此。而且，匯流條182的端部相對于固定部106的導電部106c連接。此外，匯流條141、142、181、182由熱傳導率高的金屬等導電材料構成。
[0038]固定部106是固定部件，其將共用封裝件104安裝為在狹縫部105中在與狹縫部105相鄰的電容元件14b與電容元件18a的高度方向上(箭頭h)的中央部，相對于殼體102的內壁連接。固定部106具備:導電部106a、106c，其相對于殼體102以導電的方式連接固定；和絕緣部106b，其為了將導電部106a與導電部106c之間絕緣而被夾在導電部106a與導電部106c之間。此外，導電部106a、106c由熱傳導率高的金屬等導電材料構成。
[0039]接著，對于上述結構的電容元件收置單元10的作用，利用圖1?圖3進行說明。
[0040]一般來說，平滑用電容元件18的耐熱溫度Tl和濾波用電容元件14的耐熱溫度T2不同。例如，濾波用電容元件14的耐熱溫度T2比平滑用電容元件18的耐熱溫度Tl高。由此，通過在共用封裝件104中形成狹縫部105來抑制從濾波用電容元件14向平滑用電容元件18傳熱。此處，在進一步提高傳熱抑制效果的情況下，需要擴大狹縫部105的狹縫寬度。但是，若過于擴大狹縫寬度，則也有可能因混合動力車輛在運行中等的震動等而在共用封裝件104產生裂紋。由此，要求既抑制因混合動力車輛在運行中等的震動等而導致的共用封裝件104的損傷，又提高傳熱抑制效果。這就是通過本發明所要解決的課題。
[0041]因此，根據圖1?圖3所示的電容元件收置單元10，能夠將在濾波用電容元件14的電容元件14b和平滑用電容元件18的電容元件18a產生的熱量經由熱傳導率高的固定部106放出到殼體102側。此處，如上所述，因為在殼體102的冷卻流路108中，為了進行DC/DC變壓器16以及變換器20的冷卻而流動有冷卻液，所以殼體102自身也被冷卻。由此，在電容元件14b和電容元件18a產生的熱量放出到殼體102側，容元件14b和電容元件18a被冷卻。因此，能夠進一步提高電容元件14b與電容元件18a之間的傳熱抑制效果。另夕卜，因為固定部106安裝于在電容元件14b和電容元件18a產生的熱量的溫度最高的中央部，所以能夠更加合適地抑制傳熱。
[0042]另外，根據電容元件收置單元10，與構成濾波用電容元件14的2個電容元件14a、14b的正極連接的匯流條141的端部連接于固定部106的導電部106a。由此，在電容元件14a、14b產生的熱量經由匯流條141以及導電部106a放出到殼體102偵彳，由此能夠冷卻電容元件14a、14b自身。另外，與構成平滑用電容元件18的2個電容元件18a、18b的負極連接的匯流條182的端部連接于固定部106的導電部106c。由此，在電容元件18a、18b產生的熱量經由匯流條182以及導電部106c放出到殼體102側，由此能夠冷卻電容元件18a、18b自身。
[0043]此外，在上述電容元件收置單元10中，將匯流條141以及匯流條182作為連接于固定部106的匯流條進行了說明，但是也可以將匯流條142以及匯流條181作為連接于固定部106的匯流條。另外，也可以通過增加絕緣部的數量而使所有的匯流條都連接于殼體102。
[0044]附圖標記說明[0045]I正極母線，2負極母線，8電力變換裝置系統，10電容元件收置單元，
[0046]12蓄電裝置，14濾波用電容元件，14a、14b電容元件，16變壓器，
[0047]18平滑用電容元件，18a、18b電容元件，20變換器，22電動發電機，
[0048]23電力變換裝置，24控制裝置，102殼體，104共用封裝件，
[0049]105狹縫部，106固定部，106a、106c導電部，106b絕緣部，
[0050]108 冷卻流路，141、142、181、182 匯流條。
【權利要求】
1.一種電容元件收置單元，其特征在于，具備: 共用封裝件，其收置多個電容元件，在所述多個電容元件之間在溫度變高的位置設置有狹縫部； 殼體，其具有用于將在內部所收置的元件冷卻的冷卻部；和 固定部，其用于在所述狹縫部將所述共用封裝件固定于所述殼體。
2.根據權利要求1所述的電容元件收置單元，其特征在于， 所述固定部被設置于與所述多個電容元件中的與所述狹縫部相鄰的電容元件的中心部相對應的位置。
3.根據權利要求1或2所述的電容元件收置單元，其特征在于， 具有連接于所述多個電容元件的匯流條， 所述匯流條連接于所述固定部。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的電容元件收置單元，其特征在于， 所述殼體收置第一電力變換電路和第二電力變換電路， 所述多個電容元件具有: 連接于所述第一電力變換電路的第一電容元件；和 連接于所述第二電力變換電路的第二電容元件。
【文檔編號】H02M7/00GK103608880SQ201180071740
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2011年6月27日 優先權日:2011年6月27日
【發明者】石川啟太郎 申請人:豐田自動車株式會社